JP2024031067A - エッチング方法及びプラズマ処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】高いアスペクト比を有する凹部を基板に形成するエッチングにおいてエッチングレートを高める技術を提供する。【解決手段】開示されるエッチング方法は、プラズマ処理装置のチャンバ内で基板支持部上に基板を載置する工程を含む。エッチング方法は、チャンバ内で生成されるプラズマにより、基板に凹部を形成するよう該基板をエッチングする工程を更に含む。エッチングする工程において、基板にプラズマからイオンを引き込むために、基板支持部に電気バイアスが供給される。エッチングする工程において、基板に対するイオンのエネルギーフラックスを維持するように、電気バイアスの波形周期の時間長の逆数であるバイアス周波数及びパルス化された電気バイアスのパルスデューティー比のうち少なくとも一方が変更される。【選択図】図４

Description

本開示の例示的実施形態は、エッチング方法及びプラズマ処理装置に関するものである。
基板に対するエッチングにおいては、プラズマ処理装置が用いられている。プラズマ処理装置は、チャンバ、基板支持部、高周波電源、及びバイアス電源を備える。基板支持部は、チャンバ内に設けられている。高周波電源は、プラズマ生成用のソース高周波電力を供給する。バイアス電源は、基板にイオンを引き込むためにバイアス高周波電力を基板支持部に供給する。下記の特許文献１は、このようなプラズマ処理装置を用いたプラズマエッチングについて開示している。
特開２０１４－１８７２３１号公報
本開示は、高いアスペクト比を有する凹部を基板に形成するエッチングにおいてエッチングレートを高める技術を提供する。
一つの例示的実施形態において、エッチング方法が提供される。エッチング方法は、プラズマ処理装置のチャンバ内で基板支持部上に基板を載置する工程を含む。エッチング方法は、チャンバ内で生成されるプラズマにより、基板に凹部を形成するよう該基板をエッチングする工程を更に含む。エッチングする工程において、基板にプラズマからイオンを引き込むために、基板支持部に電気バイアスが供給される。エッチングする工程において、基板に対するイオンのエネルギーフラックスを維持するように、電気バイアスの波形周期の時間長の逆数であるバイアス周波数及びパルス化された電気バイアスのパルスデューティー比のうち少なくとも一方が変更される。
一つの例示的実施形態によれば、高いアスペクト比を有する凹部を基板に形成するエッチングにおいてエッチングレートを高めることが可能となる。
プラズマ処理システムの構成例を説明するための図である。 容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図である。 図３の（ａ）、図３の（ｂ）、及び図３の（ｃ）の各々は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置に関連する電気バイアスのタイミングチャートである。 一つの例示的実施形態に係るエッチング方法の流れ図である。 図５の（ａ）、図５の（ｂ）、図５の（ｃ）、及び図５の（ｄ）の各々は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法に関連する電気バイアスのタイミングチャートである。 バイアス電源の一例を示す図である。
以下、図面を参照して種々の例示的実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
図１は、プラズマ処理システムの構成例を説明するための図である。一実施形態において、プラズマ処理システムは、プラズマ処理装置１及び制御部２を含む。プラズマ処理システムは、基板処理システムの一例であり、プラズマ処理装置１は、基板処理装置の一例である。プラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、基板支持部１１及びプラズマ生成部１２を含む。プラズマ処理チャンバ１０は、プラズマ処理空間を有する。また、プラズマ処理チャンバ１０は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間に供給するための少なくとも１つのガス供給口と、プラズマ処理空間からガスを排出するための少なくとも１つのガス排出口とを有する。ガス供給口は、後述するガス供給部２０に接続され、ガス排出口は、後述する排気システム４０に接続される。基板支持部１１は、プラズマ処理空間内に配置され、基板を支持するための基板支持面を有する。
プラズマ生成部１２は、プラズマ処理空間内に供給された少なくとも１つの処理ガスからプラズマを生成するように構成される。プラズマ処理空間において形成されるプラズマは、容量結合プラズマ（ＣＣＰ；ＣａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ；Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）、ＥＣＲプラズマ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ－Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ－ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｐｌａｓｍａ）、ヘリコン波励起プラズマ（ＨＷＰ：Ｈｅｌｉｃｏｎ Ｗａｖｅ Ｐｌａｓｍａ）、又は、表面波プラズマ（ＳＷＰ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗａｖｅ Ｐｌａｓｍａ）等であってもよい。
制御部２は、本開示において述べられる種々の工程をプラズマ処理装置１に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御部２は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにプラズマ処理装置１の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御部２の一部又は全てがプラズマ処理装置１に含まれてもよい。制御部２は、処理部２ａ１、記憶部２ａ２及び通信インターフェース２ａ３を含んでもよい。制御部２は、例えばコンピュータ２ａにより実現される。処理部２ａ１は、記憶部２ａ２からプログラムを読み出し、読み出されたプログラムを実行することにより種々の制御動作を行うように構成され得る。このプログラムは、予め記憶部２ａ２に格納されていてもよく、必要なときに、媒体を介して取得されてもよい。取得されたプログラムは、記憶部２ａ２に格納され、処理部２ａ１によって記憶部２ａ２から読み出されて実行される。媒体は、コンピュータ２ａに読み取り可能な種々の記憶媒体であってもよく、通信インターフェース２ａ３に接続されている通信回線であってもよい。処理部２ａ１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であってもよい。記憶部２ａ２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェース２ａ３は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信回線を介してプラズマ処理装置１との間で通信してもよい。
以下に、プラズマ処理装置１の一例としての容量結合型のプラズマ処理装置の構成例について説明する。図２は、容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図である。
容量結合型のプラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、ガス供給部２０、電源システム３０及び排気システム４０を含む。また、プラズマ処理装置１は、基板支持部１１及びガス導入部を含む。ガス導入部は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理チャンバ１０内に導入するように構成される。ガス導入部は、シャワーヘッド１３を含む。基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０内に配置される。シャワーヘッド１３は、基板支持部１１の上方に配置される。一実施形態において、シャワーヘッド１３は、プラズマ処理チャンバ１０の天部（ｃｅｉｌｉｎｇ）の少なくとも一部を構成する。プラズマ処理チャンバ１０は、シャワーヘッド１３、プラズマ処理チャンバ１０の側壁１０ａ及び基板支持部１１により規定されたプラズマ処理空間１０ｓを有する。プラズマ処理チャンバ１０は接地される。基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０の筐体とは電気的に絶縁される。
基板支持部１１は、本体部１１１及びリングアセンブリ１１２を含む。本体部１１１は、基板Ｗを支持するための中央領域１１１ａと、リングアセンブリ１１２を支持するための環状領域１１１ｂとを有する。ウェハは基板Ｗの一例である。本体部１１１の環状領域１１１ｂは、平面視で本体部１１１の中央領域１１１ａを囲んでいる。基板Ｗは、本体部１１１の中央領域１１１ａ上に配置され、リングアセンブリ１１２は、本体部１１１の中央領域１１１ａ上の基板Ｗを囲むように本体部１１１の環状領域１１１ｂ上に配置される。従って、中央領域１１１ａは、基板Ｗを支持するための基板支持面とも呼ばれ、環状領域１１１ｂは、リングアセンブリ１１２を支持するためのリング支持面とも呼ばれる。
一実施形態において、本体部１１１は、基台１１１０及び静電チャック１１１１を含む。基台１１１０は、導電性部材を含む。静電チャック１１１１は、基台１１１０の上に配置される。静電チャック１１１１は、セラミック部材１１１１ａとセラミック部材１１１１ａ内に配置される静電電極１１１１ｂとを含む。セラミック部材１１１１ａは、中央領域１１１ａを有する。一実施形態において、セラミック部材１１１１ａは、環状領域１１１ｂも有する。なお、環状静電チャックや環状絶縁部材のような、静電チャック１１１１を囲む他の部材が環状領域１１１ｂを有してもよい。この場合、リングアセンブリ１１２は、環状静電チャック又は環状絶縁部材の上に配置されてもよく、静電チャック１１１１と環状絶縁部材の両方の上に配置されてもよい。
リングアセンブリ１１２は、１又は複数の環状部材を含む。一実施形態において、１又は複数の環状部材は、１又は複数のエッジリングと少なくとも１つのカバーリングとを含む。エッジリングは、導電性材料又は絶縁材料で形成され、カバーリングは、絶縁材料で形成される。
また、基板支持部１１は、静電チャック１１１１、リングアセンブリ１１２及び基板のうち少なくとも１つをターゲット温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、伝熱媒体、流路１１１０ａ、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路１１１０ａには、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。一実施形態において、流路１１１０ａが基台１１１０内に形成され、１又は複数のヒータが静電チャック１１１１のセラミック部材１１１１ａ内に配置される。また、基板支持部１１は、基板Ｗの裏面と中央領域１１１ａとの間の間隙に伝熱ガスを供給するように構成された伝熱ガス供給部を含んでもよい。
シャワーヘッド１３は、ガス供給部２０からの少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間１０ｓ内に導入するように構成される。シャワーヘッド１３は、少なくとも１つのガス供給口１３ａ、少なくとも１つのガス拡散室１３ｂ、及び複数のガス導入口１３ｃを有する。ガス供給口１３ａに供給された処理ガスは、ガス拡散室１３ｂを通過して複数のガス導入口１３ｃからプラズマ処理空間１０ｓ内に導入される。また、シャワーヘッド１３は、少なくとも１つの上部電極を含む。なお、ガス導入部は、シャワーヘッド１３に加えて、側壁１０ａに形成された１又は複数の開口部に取り付けられる１又は複数のサイドガス注入部（ＳＧＩ：Ｓｉｄｅ Ｇａｓ Ｉｎｊｅｃｔｏｒ）を含んでもよい。
ガス供給部２０は、少なくとも１つのガスソース２１及び少なくとも１つの流量制御器２２を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスを、それぞれに対応のガスソース２１からそれぞれに対応の流量制御器２２を介してシャワーヘッド１３に供給するように構成される。各流量制御器２２は、例えばマスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器を含んでもよい。さらに、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスの流量を変調又はパルス化する少なくとも１つの流量変調デバイスを含んでもよい。
排気システム４０は、例えばプラズマ処理チャンバ１０の底部に設けられたガス排出口１０ｅに接続され得る。排気システム４０は、圧力調整弁及び真空ポンプを含んでもよい。圧力調整弁によって、プラズマ処理空間１０ｓ内の圧力が調整される。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。
電源システム３０は、高周波電源３１及びバイアス電源３２を含む。高周波電源３１は、一実施形態のプラズマ生成部１２を構成する。高周波電源３１は、ソース高周波電力ＲＦを発生するように構成されている。ソース高周波電力ＲＦは、ソース周波数ｆＲＦを有する。即ち、ソース高周波電力ＲＦは、その周波数がソース周波数ｆＲＦである正弦波状の波形を有する。ソース周波数ｆＲＦは、１３ＭＨｚ～１００ＭＨｚの範囲内の周波数であり得る。高周波電源３１は、整合器３３を介して高周波電極に電気的に接続されており、ソース高周波電力ＲＦを高周波電極に供給するように構成されている。高周波電極は、基板支持部１１内に設けられていてもよい。高周波電極は、基台１１１０の導電性部材又はセラミック部材１１１１ａ内に設けられた少なくとも一つの電極であってもよい。或いは、高周波電極は、上部電極であってもよい。ソース高周波電力ＲＦが高周波電極に供給されると、チャンバ１０内のガスからプラズマが生成される。
整合器３３は、可変インピーダンスを有する。整合器３３の可変インピーダンスは、ソース高周波電力ＲＦの負荷からの反射を低減するよう、設定される。整合器３３は、例えば制御部２によって制御され得る。
バイアス電源３２は、基板支持部１１に電気的に結合されている。バイアス電源３２は、基板支持部１１内のバイアス電極に電気的に接続されており、電気バイアスＥＢをバイアス電極に供給するように構成されている。バイアス電極は、基台１１１０の導電性部材又はセラミック部材１１１１ａ内に設けられた少なくとも一つの電極であってもよい。バイアス電極は、高周波電極と共通であってもよい。電気バイアスＥＢがバイアス電極に供給されると、プラズマからのイオンが基板Ｗに引き付けられる。
以下、図２と共に図３の（ａ）、図３の（ｂ）、及び図３の（ｃ）を参照する。図３の（ａ）、図３の（ｂ）、及び図３の（ｃ）の各々は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置に関連する電気バイアスのタイミングチャートである。電気バイアスＥＢは、波形周期ＣＹを有し、バイアス電源３２からバイアス電極に周期的に供給される。電気バイアスＥＢの波形周期は、バイアス周波数ｆＥＢで規定される。バイアス周波数ｆＥＢは、例えば１００ｋＨｚ以上、５０ＭＨｚ以下の周波数である。電気バイアスＥＢの波形周期ＣＹの時間長は、バイアス周波数ｆＥＢの逆数である。
電気バイアスＥＢは、バイアス周波数ｆＥＢを有するバイアス高周波電力ＬＦであってもよい。即ち、電気バイアスＥＢは、その周波数がバイアス周波数ｆＥＢである正弦波状の波形を有していてもよい。この場合には、バイアス電源３２は、整合器３４を介して、バイアス電極に電気的に接続される。整合器３４の可変インピーダンスは、バイアス高周波電力ＬＦの負荷からの反射を低減するよう、設定される。
或いは、電気バイアスＥＢは、電圧パルスＰＶを含んでいてもよい。電圧パルスＰＶは、波形周期ＣＹ内においてバイアス電極に印加される。電圧パルスＰＶは、波形周期ＣＹの時間長と同じ長さの時間間隔で周期的にバイアス電極に印加される。電圧パルスＰＶの波形は、矩形波、三角波、又は任意の波形であり得る。電圧パルスＰＶの電圧の極性は、基板Ｗとプラズマとの間に電位差を生じさせてプラズマからのイオンを基板Ｗに引き込むことができるように設定される。電圧パルスＰＶは、負の電圧のパルス又は負の直流電圧のパルスであってもよい。電気バイアスＥＢが電圧パルスＰＶを含む場合には、プラズマ処理装置１は整合器３４を備えていなくてもよい。
一実施形態において、バイアス電源３２は、図６に示すように、直流電源３２ａ及び変調器３２ｂを含んでいてもよい。変調器３２ｂは、直流電源３２ａから出力される電圧（例えば、直流電圧）を変調して電圧パルスＰＶを生成するように構成されている。
図３の（ｂ）に示すように、バイアス電源３２は、パルス化された電気バイアスＥＢを供給してもよい。即ち、バイアス電源３２は、電気バイアスＥＢの供給（図３の（ｂ）では、「ＯＮ」）と電気バイアスＥＢの供給の停止（図３の（ｂ）では、「ＯＦＦ」）を交互に繰り返してもよい。電気バイアスＥＢが供給される期間ＰＯＮと電気バイアスＥＢの供給が停止される期間ＰＯＦＦを含むパルス周期ＰＣ内において期間ＰＯＮが占める割合、即ち、パルスデューティー比ＰＤは、制御部２からバイアス電源３２に指定され得る。なお、電気バイアスＥＢは、各期間ＰＯＮ内において波形周期ＣＹで周期的に供給される。
或いは、図３の（ｃ）に示すように、電気バイアスＥＢは、連続波として供給されてもよい。即ち、電気バイアスＥＢは、その供給停止まで、連続的に供給されてもよい。電気バイアスＥＢは、その供給停止まで、波形周期ＣＹで周期的に供給される。
以下、図４及び図５の（ａ）、図５の（ｂ）、図５の（ｃ）、及び図５の（ｄ）を参照して、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法について説明する。図４は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法の流れ図である。図５の（ａ）、図５の（ｂ）、図５の（ｃ）、及び図５の（ｄ）の各々は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法に関連する電気バイアスのタイミングチャートである。
図４に示すエッチング方法（以下、「方法ＭＴ」という）は、プラズマ処理装置１を用いて行われ得る。また、方法ＭＴは、制御部２によるプラズマ処理装置１の各部の制御により行われ得る。
方法ＭＴは、工程ＳＴａで開始する。工程ＳＴａでは、基板Ｗが基板支持部１１上に載置される。
次いで、工程ＳＴｂが行われる。工程ＳＴｂでは、チャンバ１０内で生成されるプラズマにより、基板Ｗに凹部を形成するよう、基板Ｗがエッチングされる。工程ＳＴｂでは、例えば基板Ｗの膜がエッチングされる。
工程ＳＴｂにおいて、ガス供給部２０は、チャンバ１０内に処理ガスを供給するように制御される。工程ＳＴｂにおいて、排気システム４０は、チャンバ１０内の圧力を指定された圧力に調整するように制御される。工程ＳＴｂにおいて、プラズマ生成部１２は、処理ガスからプラズマを生成するように制御される。一実施形態では、高周波電源３１が、プラズマの生成のために、ソース高周波電力ＲＦを供給するように制御される。また、工程ＳＴｂにおいて、バイアス電源３２は、プラズマからイオンを引き込むために、電気バイアスＥＢを基板支持部１１に供給するように制御される。
工程ＳＴｂでは、バイアス電源３２は、基板Ｗに対するイオンのエネルギーフラックスを維持するように、バイアス周波数ｆＥＢ及びパルスデューティー比ＰＤのうち少なくとも一方を変更する。
エッチングレートは、イオンエネルギーと供給されるイオンの量、即ちイオンフラックスの積に依存する。方法ＭＴでは、バイアス周波数ｆＥＢ又はパルスデューティー比ＰＤが、基板Ｗに対するイオンエネルギー及びイオンフラックスの積、即ちイオンのエネルギーフラックスを維持するように変更される。したがって、方法ＭＴによれば、高いアスペクト比を有する凹部を基板Ｗに形成するエッチングにおいてエッチングレートを高めることが可能となる。
一実施形態では、図５の（ａ）に示すように、工程ＳＴ２において、バイアス電源３２は、バイアス周波数ｆＥＢを時間の経過につれて減少させてもよい。イオンエネルギーは、バイアス周波数ｆＥＢの減少につれて増加する。したがって、この場合には、基板Ｗに形成される凹部の深さが深くになるにつれて、基板Ｗに供給されるイオンのエネルギーが増加される。また、イオンフラックスは、バイアス周波数ｆＥＢの減少につれて減少する。したがって、バイアス周波数ｆＥＢを時間の経過につれて減少させることにより、イオンのエネルギーフラックスを維持することが可能となる。
別の実施形態では、図５の（ｂ）に示すように、工程ＳＴ２において、バイアス電源３２は、バイアス周波数ｆＥＢを交互に増減させてもよい。バイアス周波数ｆＥＢが低いときにはイオンエネルギーが高くなり、バイアス周波数ｆＥＢが高いときにはイオンフラックスが増加する。バイアス周波数ｆＥＢを交互に増減させることにより、イオンのエネルギーフラックスを維持することが可能となる。
更に別の実施形態では、図５の（ｃ）に示すように、工程ＳＴ２において、バイアス電源３２は、パルスデューティー比ＰＤを時間の経過につれて増加させてもよい。イオンエネルギーは、パルスデューティー比ＰＤの増加につれて増加する。したがって、この場合には、基板Ｗに形成される凹部の深さが深くになるにつれて、基板Ｗに供給されるイオンのエネルギーが増加される。また、イオンフラックスは、パルスデューティー比ＰＤの増加につれて減少する。したがって、パルスデューティー比ＰＤを時間の経過につれて増加させることにより、イオンのエネルギーフラックスを維持することが可能となる。
更に別の実施形態では、図５の（ｄ）に示すように、工程ＳＴ２において、バイアス電源３２は、パルスデューティー比ＰＤを交互に増減させてもよい。パルスデューティー比ＰＤが高いときにはイオンエネルギーが高くなり、パルスデューティー比ＰＤが低いときにはイオンフラックスが増加する。パルスデューティー比ＰＤを交互に増減することにより、イオンのエネルギーフラックスを維持することが可能となる。
以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な追加、省略、置換、及び変更がなされてもよい。また、異なる実施形態における要素を組み合わせて他の実施形態を形成することが可能である。
ここで、本開示に含まれる種々の例示的実施形態を、以下の［Ｅ１］～［Ｅ１３］に記載する。
［Ｅ１］
プラズマ処理装置のチャンバ内で基板支持部上に基板を載置する工程と、
前記チャンバ内で生成されるプラズマにより、前記基板に凹部を形成するよう該基板をエッチングする工程と、
を含み、
エッチングする前記工程において、前記基板に前記プラズマからイオンを引き込むために、前記基板支持部に電気バイアスが供給され、
エッチングする前記工程において、前記基板に対するイオンのエネルギーフラックスを維持するように、前記電気バイアスの波形周期の時間長の逆数であるバイアス周波数及びパルス化された前記電気バイアスのパルスデューティー比のうち少なくとも一方が変更される、
エッチング方法。
エッチングレートは、イオンエネルギーと供給されるイオンの量、即ちイオンフラックスの積に依存する。［Ｅ１］の実施形態では、バイアス周波数又はパルスデューティー比が、基板に対するイオンエネルギー及びイオンフラックスの積、即ちイオンのエネルギーフラックスを維持するように変更される。したがって、高いアスペクト比を有する凹部を基板に形成するエッチングにおいてエッチングレートを高めることが可能となる。
［Ｅ２］
エッチングする前記工程において、前記バイアス周波数が時間の経過につれて減少される、［Ｅ１］に記載のエッチング方法。
［Ｅ３］
エッチングする前記工程において、前記バイアス周波数が交互に増減される、［Ｅ１］に記載のエッチング方法。
［Ｅ４］
エッチングする前記工程において、前記パルスデューティー比が時間の経過につれて増加される、［Ｅ１］に記載のエッチング方法。
［Ｅ５］
エッチングする前記工程において、前記パルスデューティー比が交互に増減される、［Ｅ１］に記載のエッチング方法。
［Ｅ６］
前記電気バイアスは、前記バイアス周波数を有するバイアス高周波電力又は前記バイアス周波数の逆数の時間間隔で周期的に供給される電圧パルスである、請求項［Ｅ１］～［Ｅ５］の何れか一項に記載のエッチング方法。
［Ｅ７］
チャンバと、
前記チャンバ内に設けられた基板支持部と、
前記チャンバ内でガスからプラズマを生成するように構成されたプラズマ生成部と、
前記基板支持部上に載置された基板にイオンを引き込むための電気バイアスを発生するように構成されたバイアス電源と、
を備え、
前記バイアス電源は、前記基板に対するイオンのエネルギーフラックスを維持するように、前記電気バイアスの波形周期の時間長の逆数であるバイアス周波数及びパルス化された前記電気バイアスのパルスデューティー比のうち少なくとも一方を変更するように、構成されている、プラズマ処理装置。
［Ｅ８］
前記バイアス電源は、前記バイアス周波数を時間の経過につれて減少させるように構成されている、［Ｅ７］に記載のプラズマ処理装置。
［Ｅ９］
前記バイアス電源は、前記バイアス周波数を交互に増減させるように構成されている、［Ｅ７］に記載のプラズマ処理装置。
［Ｅ１０］
前記バイアス電源は、前記パルスデューティー比を時間の経過につれて増加させるように構成されている、［Ｅ７］に記載のプラズマ処理装置。
［Ｅ１１］
前記バイアス電源は、前記パルスデューティー比を交互に増減させるように構成されている、［Ｅ７］に記載のプラズマ処理装置。
［Ｅ１２］
前記電気バイアスは、前記バイアス周波数を有するバイアス高周波電力又は前記バイアス周波数の逆数の時間間隔で周期的に供給される電圧パルスである、［Ｅ７］～［Ｅ１１］の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
［Ｅ１３］
前記バイアス電源は、
直流電源と、
該直流電源から出力される電圧を変調して前記電圧パルスを生成するように構成された変調器と、
を含む、［Ｅ１２］に記載のプラズマ処理装置。
以上の説明から、本開示の種々の実施形態は、説明の目的で本明細書で説明されており、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるであろう。したがって、本明細書に開示した種々の実施形態は限定することを意図しておらず、真の範囲と主旨は、添付の特許請求の範囲によって示される。
１…プラズマ処理装置、１０…チャンバ、１１…基板支持部、１２…プラズマ生成部、３１…高周波電源、３２…バイアス電源。

Claims (13)

  1. プラズマ処理装置のチャンバ内で基板支持部上に基板を載置する工程と、
    前記チャンバ内で生成されるプラズマにより、前記基板に凹部を形成するよう該基板をエッチングする工程と、
    を含み、
    エッチングする前記工程において、前記基板に前記プラズマからイオンを引き込むために、前記基板支持部に電気バイアスが供給され、
    エッチングする前記工程において、前記基板に対するイオンのエネルギーフラックスを維持するように、前記電気バイアスの波形周期の時間長の逆数であるバイアス周波数及びパルス化された前記電気バイアスのパルスデューティー比のうち少なくとも一方が変更される、
    エッチング方法。
  2. エッチングする前記工程において、前記バイアス周波数が時間の経過につれて減少される、請求項１に記載のエッチング方法。
  3. エッチングする前記工程において、前記バイアス周波数が交互に増減される、請求項１に記載のエッチング方法。
  4. エッチングする前記工程において、前記パルスデューティー比が時間の経過につれて増加される、請求項１に記載のエッチング方法。
  5. エッチングする前記工程において、前記パルスデューティー比が交互に増減される、請求項１に記載のエッチング方法。
  6. 前記電気バイアスは、前記バイアス周波数を有するバイアス高周波電力又は前記バイアス周波数の逆数の時間間隔で周期的に供給される電圧パルスである、請求項１～５の何れか一項に記載のエッチング方法。
  7. チャンバと、
    前記チャンバ内に設けられた基板支持部と、
    前記チャンバ内でガスからプラズマを生成するように構成されたプラズマ生成部と、
    前記基板支持部上に載置された基板にイオンを引き込むための電気バイアスを発生するように構成されたバイアス電源と、
    を備え、
    前記バイアス電源は、前記基板に対するイオンのエネルギーフラックスを維持するように、前記電気バイアスの波形周期の時間長の逆数であるバイアス周波数及びパルス化された前記電気バイアスのパルスデューティー比のうち少なくとも一方を変更するように、構成されている、プラズマ処理装置。
  8. 前記バイアス電源は、前記バイアス周波数を時間の経過につれて減少させるように構成されている、請求項７に記載のプラズマ処理装置。
  9. 前記バイアス電源は、前記バイアス周波数を交互に増減させるように構成されている、請求項７に記載のプラズマ処理装置。
  10. 前記バイアス電源は、前記パルスデューティー比を時間の経過につれて増加させるように構成されている、請求項７に記載のプラズマ処理装置。
  11. 前記バイアス電源は、前記パルスデューティー比を交互に増減させるように構成されている、請求項７に記載のプラズマ処理装置。
  12. 前記電気バイアスは、前記バイアス周波数を有するバイアス高周波電力又は前記バイアス周波数の逆数の時間間隔で周期的に供給される電圧パルスである、請求項７～１１の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
  13. 前記バイアス電源は、
    直流電源と、
    該直流電源から出力される電圧を変調して前記電圧パルスを生成するように構成された変調器と、
    を含む、請求項１２に記載のプラズマ処理装置。
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